【內(nèi)容摘要】以高中生物學必修本中的幾個實驗為基礎，在學生充分理解實驗原理和實驗目的的基礎上，啟發(fā)、引導學生有意識地“改變”實驗的選材、試劑和步驟，以培養(yǎng)和提高學生設計實驗的思維能力。

【關鍵詞】實驗 改變 設計

素質(zhì)教育要求培養(yǎng)學生能力，高考也主要以能力立意，但教學的主要內(nèi)容仍然是傳授知識，怎樣把傳授知識和提高能力聯(lián)系起來，應該是現(xiàn)代中學教學的重要課題之一。

生物學是一門自然學科，實驗是其基礎及重要研究方法。因此，生物學教師應該把實驗作為培養(yǎng)、提高學生生物學思維能力的重要途徑。在高中階段，生物學教師更應該把學生掌握實驗基礎知識和實驗基本技能與高考實驗設計要求聯(lián)系起來。幾年教學實踐中，我關于實驗的一貫做法是：先讓學生掌握實驗目的、實驗原理，再啟發(fā)、鼓勵學生盡量去“改變”實驗。這樣的做法有助于培養(yǎng)、提高學生的思維能力和實驗設計的能力，使以往學生“聽得懂、做得來、用不上”的現(xiàn)象有較明顯的好轉(zhuǎn)。

下面以高中生物學必修本中的幾個實驗為例，簡要介紹我啟發(fā)、誘導學生“改變”實驗的內(nèi)容。當然，這些“改變”的前提是必須先讓學生掌握實驗原理和實驗目的。

一、改變實驗材料

觀察植物細胞有絲分裂實驗中要用到根，教材上采用的是洋蔥的根。那么，可不可以選用小麥根、豆芽的根，甚至野生的禾本科植物的根？學生經(jīng)過查閱資料、實際操作對比之后得出的結(jié)果是：秋冬季做該實驗時，洋蔥生理功能旺盛，容易生根，僅一個洋蔥經(jīng)培養(yǎng)長出的根就可供多人實驗使用；而在春夏季節(jié)做該實驗時，洋蔥處于休眠期，長根情況較秋冬季節(jié)差很多，所以最好選用禾本科植物的根來完成實驗，如小麥（雖然其根略少一些，但萌發(fā)相對容易，可彌補數(shù)量上的不足）。

觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復原實驗中，要求學生選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作為實驗材料，其目的是便于觀察。那么基于同樣的原理，可不可以選用花瓣的表皮呢？或者將無色的表皮經(jīng)過染色，例如用活體染色劑0.1mg/ml亞甲基藍溶液進行染色后再觀察可以嗎？還有學生大膽的提出質(zhì)疑：如果將顯微鏡的亮度適當調(diào)暗，無色表皮細胞肯定看不到質(zhì)壁分離現(xiàn)象嗎？

葉綠體中色素提取和分離實驗中，常用新鮮濃綠的菠菜葉作為實驗材料，可不可以選用其它新鮮的、濃綠的葉片作為實驗材料？有學生提出，就選材的軟硬程度而言，如單純性地為了容易研磨而選用柔軟的菠菜葉片，那么改用機器（如豆?jié){機）研磨，是不是就可選用較硬的葉片？最后幾個學生用豆?jié){機將大葉黃楊葉子磨碎做實驗（磨碎后再加丙酮），取得了很好的效果。

二、改變試劑

觀察植物細胞有絲分裂實驗中，用10%鹽酸解離洋蔥根尖約10分鐘，可不可以改用15%的鹽酸、同時適當縮短解離時間，能達到相同的解離效果嗎？能不能選用10%的硫酸代替鹽酸（不能，使用硫酸會變色不易觀察）？用0.01g/ml龍膽紫作染色劑，可不可以使用其它染色劑（堿性染色劑都是可行的，如醋酸洋紅）？如染色太深，能不能改用0.005g/ml的龍膽紫染液？

觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復原的實驗中，用30%蔗糖溶液使植物細胞質(zhì)壁分離，可不可以選用50%蔗糖溶液（能質(zhì)壁分離，但易導致細胞死亡）？可不可以選用5%的蔗糖溶液（低于細胞液濃度，不發(fā)生質(zhì)壁分離）？能不能選用30%的尿素或KNO3 溶液（質(zhì)壁分離后會自動復原）代替蔗糖溶液？

葉綠體中色素的提取和分離實驗中，能用其它有機溶劑（如酒精）代替丙酮嗎（能）？能用四氯化碳代替層析液嗎（能）？

三、改變實驗步驟

這種改變在學生理解了實驗原理和實驗目的后變得較為容易，也是學生實驗中改變最多的地方。

觀察植物細胞有絲分裂實驗時，能否把洋蔥根尖縱剖開（能，更容易解離和染色，更易壓片）？能否在載玻片上染色（能）？能不能先染色再漂洗（不能）？能改變解離和染色的時間嗎？觀察時能先高倍鏡再低倍鏡嗎（不能）？

觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復原實驗時，可不可以先撕下一大塊表皮，再切下其較薄的地方做實驗（更好）？實驗中只在低倍鏡下能看到質(zhì)壁分離及復原嗎（能）？可不可以直接把表皮放在清水或蔗糖溶液中（能，注意不能使表皮重疊）？質(zhì)壁分離時間過久，會發(fā)生什么樣的現(xiàn)象（不能復原）？

在葉綠體中色素的提取和分離實驗中，只有少部分同學嚴格按照教材做，實驗室中操作方法五花八門：有磨碎葉片后再加丙酮的；有不過濾而直接用研磨液的（用毛細管吸上層液體）；有不稱量葉片重量、多多益善的；甚至有用折疊的濾紙條直接刮取去掉表皮葉片的汁液的……劃濾液細線時，有用載玻片比著用小楷毛筆劃的；有用棉線浸上濾液彈線的；有用折疊濾紙蘸取載玻片上推成薄層的濾液的；還有用畫濾液點代替濾液線的（層析后為一些中間高的弧形色素帶）；甚至有用圓形濾紙，中間為一濾液點，粘上一小條濾紙，引流層析液來層析色素的（色素帶為同心圓環(huán)）……

經(jīng)過啟發(fā)和引導，學生對實驗的“改變”興趣日益濃厚。盡管在“改變”過程中也可能會出現(xiàn)一些小小的錯誤，或者說在中學階段還鮮有學生能對實驗的原理、實驗目的加以改變，但不可否認的是學生設計實驗的思維能力也在逐漸形成和提高。作為教師，如能再多變教材實驗為學生設計實驗，多變驗證性實驗為探究性實驗，將實驗室的門大打開，或者在實驗室做實驗的同時輔之以自然界的野外實驗，再適當?shù)亟Y(jié)合講解實驗設計理論（如設置對照等有關原理），相信我們的學生在實驗考試中取得好成績是完全可能的。

（作者單位：四川省成都市第十一中學）